Låt oss säga att du vill bygga ett hus på månen. Hur får du dit byggmaterialet? Kan astronauterna i sina klumpiga rymddräkter utföra själva byggarbetet? Kommer du att ha tillräckligt med syre och mat för en längre period?

3D-printning – additiv tillverkning – kan vara svaret på dessa frågor: skriv helt enkel ut huset med måndamm och andra material som finns tillgängligt på månen.

För inte så länge sedan skulle en sådan idé ha ansetts som fantasier. Men nu ser både den amerikanska rymdorganisationen NASA och dess europeiska motsvarighet, ESA, additiv tillverkning som en lovande teknik. Det gör även många tillverkningsindustrier. En del använder det redan i sin reguljära produktion.

Inom additiv tillverkning skapas föremål med en apparat som skriver ut lager efter lager med plast, metall eller med andra material som används som ”bläck”.

Tekniken är överlägsen för att tillverka komplicerade och massiva konstruktioner utan fogar och med stor exakthet. Ingenjörer och konstruktörer kan använda datormodeller och snabbt bygga prototyper.

Intresset för additiv tillverkning har exploderat de senaste åren. Tekniken har utvecklats och priserna har fallit till en nivå där 3D-skrivare snart förväntas bli hushållsmaskiner. Skrivare för industriellt bruk börjar bli möjliga och många företag, bland annat Sandvik, testar och utforskar möjligheterna med tekniken.

I jakten på smartare sätt att bygga tiotusentals bränslemunstycken till sina jetmotorer har General Electric investerat stort i 3D-printning, speciellt för tillverkning inom flygindustrin. Munstycken monteras vanligen av 20 olika komponenter. Men med 3D-printning kan de skapas i ett enda metallstycke. Vd:n Jeff Immelt, en entusiastisk supporter av 3D-teknik, säger att det gör stor skillnad.

Han förklarar att vid traditionell tillverkning ”har du ett stycke av någonting som du svetsar och skär och du transporterar avfall någonstans. Med 3D-printning tillverkar du den produkten rätt från början och bygger den från grunden. Du får mindre avfall, billigare verktyg och kortare cykeltid – det är den Heliga Graal för tillverkning.”

Planen att ”skriva ut” hus på månen visar en annan fördel med tekniken. Du kan leverera alla produkter överallt. De tillverkas på plats.

Kommer additiv tillverkning att revolutionera tillverkningen och försörjningskedjan? Inte de närmaste 15 åren menar Scott Crump, grundare och chief innovation officer vid Stratasys Ltd, en av de främsta leverantörerna av 3Dskrivare. ”Vi tror att tillväxten kommer att öka kraftigt de närmaste fem till tio åren och under denna fas kommer nya vanor att få fäste inom tillverkningen”, menar han. ”Vi tror att den kommer att få en bred användning och komplettera traditionell formverktygstillverkning, bearbetning, gjutning och tillverkning.”

Industrin fokuserar i dag på att göra prototyper och specialkomponenter i små serier. Flygindustrin, smyckesdesign och medicinteknik har tagit täten. 3D-printning är perfekt för kreativa smyckesformgivare. Inom hälsovården gör läkare konstgjorda ben och leder med perfekt passform och de utvecklar sätt att skriva ut mänskliga organ i processer där ”bläcket” består av mänskliga celler.

Inom tillverkningsindustrin är massproduktion fortfarande 3D-printningens svaga punkt. Den är långsam jämfört med traditionell teknik. Crump ser två huvudsakliga utvecklingslinjer för 3D-printning inom framtidens tillverkning:
1. Utökad tillverkning – tillverkningsverktyg och hjälpmedel produceras med 3D-printning. ”Det minskar tiden och kostnaderna, och ökar kvaliteten”, säger han.
2. Alternativ tillverkning – tillverkare ersätter formverktygsteknik med 3D-printning.

”3D-printningens framgångar ligger inte i att ersätta traditionell tillverkning”, säger Crump. ”Den ligger i att tillverka annorlunda och i att utnyttja teknikens unika möjligheter.”

NASA:s mål att skicka en 3D-skrivare till International Space Station, ISS, visar hur mänskligheten kan ha nytta av additiv tillverkning. Om någonting går sönder kan den här 3D-skrivaren, som kallas Made in Space, tillverka en ny komponent ute i rymden. Det är uppenbarligen mycket billigare och snabbare än att skicka reservdelar från jorden.

NASA:s nästa steg kan bli att skriva ut mat på ISS. Det är fortfarande bara på konceptstadiet, men vem vet? Kanske 3D-utskriven mat smakar utsökt om receptet är gjort av en bra kock.